Sistema de almacenamiento de energía de la batería, ¿dónde comenzar a controlar 'ruido'?

Ethan Brush, un experto técnico de la compañía de ruido y servicios acústicos, Acentech, publicó recientemente un informe de investigación. En su informe, señaló que a medida que la tierra se vuelve cada vez más escasa, cada vez se implementan sistemas de almacenamiento de energía de batería en áreas residenciales densamente pobladas, lo que ha llevado a una atención cada vez mayor al problema de ruido de los sistemas de almacenamiento de energía de la batería.

A medida que los sistemas de almacenamiento de energía de la batería se vuelven más populares y comienzan a desplegarse en áreas densamente pobladas, la escasez de recursos de la tierra hace que esta tendencia sea inevitable. Por lo tanto, el problema de ruido de los sistemas de almacenamiento de energía de la batería y las medidas de control correspondientes se han vuelto cada vez más importantes.

En áreas densamente pobladas como Europa, el problema de ruido de los sistemas de almacenamiento de energía de la batería es particularmente prominente, y también se intensifica gradualmente en países y regiones como Estados Unidos y Australia. Para enfrentar este desafío, los fabricantes de sistemas de almacenamiento de energía de la batería deben prestar más atención al diseño acústico para proporcionar sistemas de almacenamiento de energía de la batería que satisfagan las necesidades vivos de los residentes.

Fuente de ruido

Ø Sistema de enfriamiento

Los sistemas de almacenamiento de energía de la batería, como otros dispositivos electrónicos, funcionan mejor y más seguros a temperaturas y humedad adecuadas. Para este fin, se requieren varios sistemas de enfriamiento de aire o líquido. Estos sistemas a menudo generan ruido, que se origina en respiraderos, ventiladores y bombas, y este ruido suele ser constante.

Ø PC de almacenamiento de energía

Energy Storage PCS es responsable de convertir la alimentación de CC proporcionada por la batería a la alimentación de CA para la fuente de alimentación. Durante el proceso de carga, el inversor rectifica la potencia de CA a la alimentación de CC. Durante este proceso de conversión de energía, un cierto grado de energía se convierte en calor, por lo que se requiere enfriamiento para evitar el sobrecalentamiento, generalmente a través de los ventiladores, lo que inevitablemente genera ruido.

El proceso de convertir la potencia de CC a la potencia de CA implica el cambio de alta velocidad para cambiar la polaridad (o dirección del flujo de corriente). En los Estados Unidos, la frecuencia de la potencia de CA es de 60Hz, por lo que la conmutación de alta velocidad se opera dos veces en un segundo. Este proceso produce un sonido que es el doble de la frecuencia de la fuente de alimentación (120Hz), y también produce otros armónicos (como 240Hz, 360Hz, 480Hz o frecuencias más altas).

Muchos países y regiones tienen una frecuencia de CA de 50Hz, por lo que los armónicos que produce son ligeramente diferentes (100Hz, 200Hz, 300Hz, 400Hz). Estos sonidos generalmente tienen una característica de zumbido. Estos ruidos a menudo son más notables en entornos con alto ruido de fondo, causando molestias a las personas que los rodean.

Hay tres fuentes de ruido dentro del transformador: ruido central, ruido de la bobina y ruido del ventilador. El ruido del núcleo y la bobina son causados ​​por fuerzas magnéticas, y similares a los inversores, los transformadores también producen sonidos de 120Hz o 100Hz y sus armónicos. El tercer tipo de ruido proviene del ventilador de enfriamiento fuera del transformador, aunque algunos transformadores usan disipadores de calor en lugar de ventiladores, lo cual es una opción más tranquila.

Medidas de mitigación

Ø Aprenda más sobre los estándares de ruido

A nivel mundial, los países y las regiones generalmente siguen regulaciones de ruido claras destinadas a limitar las alteraciones del ruido de las instalaciones industriales a las áreas residenciales. Estas regulaciones varían en detalle y claridad, y algunos especifican estándares y condiciones específicos de emisión de ruido, mientras que otras solo especifican los límites de decibelios.

En algunas regiones, las regulaciones de ruido relacionadas con los sistemas de almacenamiento de energía de la batería pueden no establecerse aún. Sin embargo, los desarrolladores de sistemas de almacenamiento de energía de la batería también deben considerar completamente el impacto en el entorno circundante y las posibles reacciones negativas de los residentes, incluso si la ley no requiere explícitamente la reducción de ruido.

Por ejemplo, los estándares de la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA) en los Estados Unidos definen claramente los niveles de ruido de los equipos eléctricos cuando cumplen con la calificación NEMA.

Además, la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) también han desarrollado estándares para la salida de sonido de varios tipos de equipos eléctricos. Del mismo modo, el Instituto de aire acondicionado, calefacción y refrigeración (AHRI), la Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigerante y Cedicioning (ASHRAE), el American National Standards Institute (ANSI) y la Organización Internacional de Normas (ISO) también han publicado estándares para los sistemas de refrigeración.

Estos estándares no solo proporcionan especificaciones para la industria de almacenamiento de energía, sino que también se pueden combinar con los datos reales de medición de sonido de los sistemas de almacenamiento de energía de la batería para evaluar y administrar de manera más integral el ruido de los sistemas de almacenamiento de energía de la batería.

Ø Modelado de sonido de sistemas de almacenamiento de energía de la batería

Durante la fase de diseño de los sistemas de almacenamiento de energía de la batería, los consultores acústicos y los expertos técnicos deben identificar con precisión y determinar las principales fuentes de sonido en varios equipos. Los proveedores de equipos pueden proporcionar datos detallados sobre las emisiones de ruido del producto. Al usar estos datos para construir un modelo acústico, se puede simular el nivel de sonido generado por el sistema de almacenamiento de energía de la batería en su entorno circundante (como un área residencial).

El modelo acústico no solo incluye las fuentes de sonido de cada dispositivo del sistema de almacenamiento de energía de la batería, sino que también tiene en cuenta las características de terreno circundantes. Los resultados finales de la evaluación de modelado se compararán con los estándares de límite de ruido aplicables al proyecto de ingeniería.

No todos los fabricantes de equipos del sistema de almacenamiento de energía de la batería proporcionan datos de ruido para sus productos. En un sistema de almacenamiento de energía de la batería, varios equipos pueden provenir de múltiples proveedores diferentes, y la falta de cierta información, sin duda, aumenta la dificultad de modelar con precisión el nivel de ruido del sistema de almacenamiento de energía.

Ø Medir los niveles de sonido ambiental

Muchas regulaciones de ruido (como las del Departamento de Protección del Medio Ambiente de Massachusetts) estipulan que los niveles de sonido de las instalaciones industriales no deben exceder ciertos umbrales de las condiciones ambientales. Estos niveles de sonido ambiental deben determinarse antes de que se instale la instalación industrial o cuando la instalación esté completamente cerrada.

Por lo general, el sonido ambiental se mide durante una semana o más en condiciones climáticas relativamente tranquilas para obtener una caracterización integral del entorno de sonido en el sitio. Debido a que los límites de ruido están relacionados con las condiciones ambientales en el sitio, las áreas tranquilas requieren límites más bajos que las áreas ruidosas.

Las regulaciones de ruido en otras áreas a menudo estipulan que existe un límite superior fijo en el ruido generado por los sistemas de almacenamiento de energía de la batería. Esto puede no requerir verificación en el sitio, pero generalmente se recomienda utilizar métodos de medición de ruido ambiental para ayudar a combinar los resultados del trabajo de modelado con los escenarios ambientales existentes.

Ruido de control

El control de ruido de los sistemas de almacenamiento de energía de la batería es un proceso de mejora continua. Si el diseño y el diseño del equipo que generan ruido excede los límites de ruido asociados con el proyecto de ingeniería, el consultor acústico necesita diseñar nuevas soluciones para reducir los niveles de ruido. Al considerar el modelo de fuente/ruta/receptor, se pueden encontrar soluciones efectivas a problemas de ruido.

Los operadores del sistema pueden integrar varias medidas de mitigación en el modelo acústico de la instalación y el área circundante. El ruido solo se puede controlar efectivamente si los niveles de sonido predichos cumplen con los estándares de ruido asociados con el sistema de almacenamiento de energía de la batería.

Una vez que se instala el sistema de almacenamiento de energía de la batería, los niveles de sonido deben medirse para verificar el cumplimiento de los estándares de ruido para el sitio. Esto generalmente se hace por la noche cuando el nivel de ruido es más bajo en el entorno. Puede ser necesario iniciar y cerrar todos los equipos del sistema de almacenamiento de energía de la batería durante un período de tiempo para evaluar completamente sus características generales de ruido.

Para el equipo utilizado para medir el sonido ambiental, debe cumplir con las regulaciones estándar internacionales sobre la precisión del equipo de medición. Estos dispositivos se clasifican de acuerdo con aspectos como su precisión y rendimiento.